浅析热稳定剂的种类及应用

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热稳定剂是塑料加工助剂中重要类别之一，热稳定剂与PVC树脂的诞生和发展同步，主要用于PVC树脂加工中，因此热稳定剂与PVC树脂、PVC中软硬制品的比例有密切关系。

一、热稳定剂的种类

稳定剂主要根据锡、铅以及血A族金属的混合物如钡、铜、锌进行分类。

PVC稳定剂通常是无机物或有机金属化合物，这一术语本身就表明含有阳离子，或有机化合物，通常按化学类别进行分类。通常，无机物和金属有机化合物是基本的（或主要的）稳定剂，而有机物则是次要的或辅助的稳定剂。

稳定剂协同的混合物很普遍，通常包括各种流基有机锡化合物和波基盐（化合物）以及辅助的添加剂，如锌皂，亚磷酸盐，环氧化物，甘油酯，紫外线吸收剂，抗氧剂等。显然，大多数协同组合物具有专用性，因此还没有发现它们具有全面的共性。

有机锡稳定剂分为含硫和不含硫两类。含硫稳定剂在所有稳定性能方面都是杰出的，但存在与含硫化合物类似的味道和交叉站污的问题。

二、热稳定剂的应用

1、硬质制品：在北美的硬质PVC制品市场上，尽管也有一些错、混合金属、流基锑酯类使用，但大多数是采用含有机锡的稳定剂。在世界的其它地区，特别是当用作异型材时，铅稳定剂正逐步取代钡一幅稳定剂，这是由于上面谈到的锅的问题。但是，由于潜在的环境因素，在这些应用领域中正逐步用钙一锌和有机锡来取代铅。

2、软质制品：主要是混合金属稳定剂，因为它们的成本较低，并且加入增塑剂后容易加工。加工时采用的温度恰好与发挥混合金属最大稳定性的温度相吻合。

由于铅的毒性和环境问题，在大多数通用场合钡一锌和钙一锌稳定剂正在迅速取代更有效的钡一铅配方。能够提供与铅体系相近的加工稳定性的新型共稳定剂正不断开发出来，以实现无铅稳定剂。这种情况的出现是由于政府法规和废物处理的高费用。

钙一锌稳定剂与食品级的亚磷酸酯和辅助组份的组合在食品包装膜方面得到了应用。

使用的增塑剂在大多数软质制品中，使用的增塑剂含有环氧化酯，如环氧甘油酯、环氧脂肪酯。环氧化物与氯化氢反应而作为辅助稳定剂。

由于铅化合物独特的电性能，在电线电缆包覆市场中占优势，一些混合金属在包覆应用中作为辅助稳定剂。

3、膜材和片材：挤出和压延都被用来加工硬质PVC膜材和片材，通常对于膜材和片材采用与瓶子使用的一样的稳定剂。

4、披迭板及外型材：对于用于披迭板及窗户外框材料的PVC的稳定剂，耐候性和保持颜色的耐久性是额外的要求。长期的研究已确定了这些用途的最佳有机锡结构。

5、管材：硬质PVC管材是PVC独有的最大的市场，大多数管材是在双螺杆挤出机上加工的。由于受热时间短，因而采用了较低浓度的流基有机锡稳定剂。这些管材级稳定剂可含有少至4—10%的锡，使用量通常为每100份聚合物用0．4份（双螺杆挤出时），而单螺杆挤出时为0.6—1.0份。用于饮用水管的稳定剂必须符合独立认证机构的要求。

6、注塑：随着往复移动螺杆注塑模具对合适树脂的要求的出现，已成功地开发了高效稳定剂并制得非常大的部件（35磅）。

虽然树脂的分子量越低，加工也越易，但注塑模具的高剪切通常需要含14%一25%锡

的有机锡流基酯。

7、吹模：恰当地选择有机锡对于吹模来说是非常关键的，这是因为起始就有的颜色、香料、透明性的附加要求，在通用制品中起决定性作用的是硫酸丁基锡酯和硫酸甲基锡酯。尽管甲基锡和酯锡也有FDA的许可，但在食品级应用中主要使用辛基锡。

三、热稳定剂的影响

1、热稳定剂在PVC中的“溶解度”，即相容性

所谓相容性系指两种或多种物质混合时的相互亲和力。相容性好即有可能达到分子级分散。热稳定剂在熔融状态下与PVC树脂相容性好。形不成两相，也就是没界面或界面不明显，折射光较少，PVC制品的透明度较高。液体稳定剂比相应的固体金属皂在PVC中相容性好，分子线性长度亦较小，因而PVC的透明度较高。

2、稳定剂的折射率

热稳定剂与PVC树脂的可见光折射率1.52~1.55相同或近似，则PVC制品透明度就较好，反之则透明度就较低。

3、稳定剂分子（分子团）的线性长度

热稳定剂分子（或分子团）线性长度小于可见光波长400~735nm折射光较少，透明度较高，反之透明度较低。

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